通信技术专业论文提纲

论文题目：面向可穿戴通信运维的即时通信子系统设计与实现

摘要：电力通信网是智能电网不可或缺的重要组成。电力通信网现场运维的质量和效率直接关系到电力通信网和智能电网的稳定性。电力通信网现场运维环境复杂,现有的运维管理模式缺乏实时的运维数据交互方法,可穿戴通信运维成为电力通信网运维的发展趋势。但是现场运维作业决策和执行过程中存在现场环节缺失和运维信息交互不便的问题,导致电力通信网现场运维作业效率低和运维作业质量无法保证。另一方面,电力通信网现场运维作业多由专业人员进行本专业的运维实施,运维作业只能依赖个人经验和本地信息,运维作业人员缺少技术专家或辅助系统的实时指导。因此,研究面向可穿戴通信运维的即时通信技术具有重要的应用价值。电力通信网现场运维环境复杂,网络信道不稳定,特别是移动网络,网络链路质量波动较大,在一定程度上制约了即时通信的高效实现。为此,本文面向可穿戴运维的即时通信技术展开研究,提出了一种面向现场运维自适应视频流传输速率控制策略,在此基础上,设计实现了包含自适应视频流传输速率控制模块,即时通信模块和文件传输模块的即时通信子系统。针对即时通信过程中,音视频流的传输速率不能自适应复杂多变的网络环境问题,提出了一种基于Qos感知的自适应视频流传输速率控制策略。首先,在视频流的接收端,提出一种新的动态调整於值的方案,计算适应于当前网络链路质量的阈值以及过载检测信号,并基于过载检测信号调整发送速率。然后,将计算结果返回到视频流的发送端。同时,在视频流的发送端,基于丢包率和上一帧数据的发送速率,计算新的发送速率。最后,基于发送端与接收端计算的结果,计算出下一帧数据的实际发送速率。仿真实验表明,所提出的传输速率控制策略能够有效降低网络时延和丢包率,并在多种网络环境下性能稳定,有效的适应复杂多变的电力通信现场运维。在此基础上,本文设计与实现了面向可穿戴通信运维的即时通信子系统。子系统基于XMPP协议设计了多方互联互通的通信架构,利用Openfire服务器的连接管理、消息解析、消息路由、消息发送等核心功能开发信令服务器以及实现了文本数据流通信。在此基础上,应用WebRTC技术实现了可穿戴终端和运维平台之间点对点视频数据流通信。即时通信子系统重点实现了自适应视频流传输速率控制模块,即时通信模块和文件传输模块。自适应视频流传输速率控制模块主要在即时通信系统中代码实现了基于Qos感知的自适应视频流传输速率控制策略,降低音视频通话过程中的网络时延,保证音视频通话质量;针对即时通信模块的音视频通话功能,系统基于WebRTC技术建立了客户端之间的P2P直连数据通道,并基于此通道完成实时音视频通信。此外,系统还实现了基于Openfire的实时协作服务器,服务器要负责为连接在其上的客户端提供服务,比如为通信双方转发打开/关闭对话（session）的命令、媒体文件的元数据（编码格式、媒体类型和带宽）等;针对文件传输模块,系统采用经业务服务器中转的方式,业务服务器首先获得发送方发送的文件并对文件进行数据持久化管理,然后将文件发送给文件接收方。测试结果表明,即时通信子系统具有较好的稳定性和可靠性,能够有效的支撑电力通信网现场运维。

关键词：现场运维;WebRTC;视频速率控制;可穿戴终端;即时通信

学科专业：电子与通信工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究内容

1.3 研究生期间工作

1.4 论文结构

第二章 系统相关技术及研究现状

2.1 可穿戴通信运维

2.2 即时通信的相关技术

2.2.1 WebRTC技术

2.2.2 XMPP协议

2.2.3 WebSocket

2.2.4 Openfire服务器

2.3 即时通信应用研究现状

2.3.1 传统即时通信应用研究现状

2.3.2 传统即时通信应用到电力通信网现场运维存在的不足

2.4 本章小结

第三章 现场运维自适应视频流传输速率控制策略

3.1 引言

3.2 多点远程协同视频通信架构

3.3 基于Qos感知的自适应传输速率控制策略

3.3.1 视频速率控制框架

3.3.2 视频速率控制策略

3.4 仿真实验

3.5 本章小结

第四章 面向可穿戴通信运维的即时通信子系统设计与实现

4.1 需求分析

4.1.1 系统总体需求

4.1.2 功能性需求

4.1.3 非功能性需求

4.2 总体架构设计

4.3 概要设计与实现

4.3.1 视图展示层设计与实现

4.3.2 业务逻辑层设计与实现

4.3.3 数据持久化层设计与实现

4.4 测试

4.4.1 测试环境

4.4.2 测试用例和结果分析

4.5 本章小结

第五章 结束语

5.1 论文总结

5.2 下一步工作计划

参考文献

致谢